До того, как Raspberry Foundation представила Pi Pico, сравнивать малинку и Arduino было некорректно. Raspberry Pi полноценный компьютер, хотя и специфический. А вот Arduino микроконтроллер. Но с появлением Raspberry Pi Pico все изменилось, поскольку новая плата это тоже микроконтроллер, разница с Arduino уже не такая большая.
У Arduino и Raspberry Pi Pico есть одна общая черта это отличные платы для разного рода проектов, включая управление освещением, приводами или сенсорами. Использовать полноценную ОС при этом не нужно. Сейчас уже можно сравнить возможности обеих плат, чем в этой статье и займемся.
Функциональность и GPIO
У Raspberry Pi Pico отличный от других представителей линейки форм-фактор. В частности, у платы 40 пинов DIP. Плюс по периметру есть зубцы, которые можно использовать для коннекта Pico к несущей платы.
В DIP нет ничего нового аналогичный форм-фактор в других микроконтроллерах используется много лет. Такую плату можно распаять на несущей плате, поместить на макетную схему или присоединить поверх других модулей. Т.е. подобную плату можно очень легко интегрировать в любую систему.
У GPIO платы Pico много цифровых каналов, плюс три аналоговых входа и несколько I2C, SPI и UART интерфейсов. Но у Pico есть и ряд программируемых PIO, которые можно настроить для эмуляции других интерфейсов и протоколов, включая WS2812 NeoPixels. В целом, плата недорогой и универсальный инструмент с GPIO.
Победитель: Raspberry Pi Pico
SoC Raspberry Pi Pico vs Arduino
Предыдущие поколения популярных Arduino плат были оснащены чипами Artmel вроде ATMega328P. Сейчас многие платы оснащаются ARM. Например, у Arduinos Portenta H7 двухъядерный Arm Cortex M7+M4.
Такие платы, как Adafruit, Seeed и SparkFun также оснащены ARM-чипами. Микроконтроллерам обычно не нужны несколько ядер и высокая производительность, поскольку они используются, в основном, для какого-то одного процесса.
А вот RP2040 это уже следующее поколение чипов. Во-первых, это Arm Cortex M0+, работающий с частотой 133 МГц. Это гораздо быстрее UNOs 16 MHz 328P. SRAM у процессора малинки 264KB, что больше, чем у Uno здесь всего 2 КБ. Ну и у Pico 2 МБ внутренней памяти, а у Uno всего 32 КБ. Негусто.
Ну а что Pico может противопоставить Portenta H7? Окей, у этой платы Arm Cortex M7 + M4, который может работать с частотой вплоть до 480 МГц, плюс 2 МБ внутренней памяти и 1 МБ ОЗУ. У платы есть WiFi, Buetooth, интерфейс для подключения камеры и GPU. В целом Potenta выигрывает по всем фронтам, очень мощная плата для своего класса. Но если вспомнить, что стоит она около $109 (с налогами), и сравнить эту цену с $4 для Pico, выбор становится очевидным.
Победитель: Raspberry Pi Pico
Программирование Raspberry Pi Pico vs Arduino
Arduino IDE интегрированная среда разработки для Windows, MacOS и Linux, разработанная на Си и C ++, предназначенная для создания и загрузки программ на Arduino-совместимые платы. Есть альтернативы PlatformIO и Arduino Create, облачная среда от Arduino. Но, в целом, это все та же IDE.
С течением времени она эволюционировала, улучшалась, так что теперь есть встроенные функции вроде управления несколькими платами, плюс средства для поиска и установки библиотек пакетов для надстроек и аксессуаров. Arduino Create удобная облачная среда, которую можно использовать как для решения простейших задач, так и для более сложных проектов. PlatformIO поставляется в трех версиях инструмент командной строки, выделенная IDE или же средство интеграции с существующей IDE, например Microsoft Visual Studio Code.
Что касается новой платформы, Raspberry Pi Pico, но кодить в этом случае можно в среде C и MicroPython. Причем сами разработчики платформы рекомендуют последний вариант. В случае с MicroPython и Pico все просто отлично. Работать с языком можно при помощи Python Shell, известном как REPL (Read, Eval, Print, Loop), или же IDE вроде Thonny. Все это дает возможность быстро писать и деплоить код.
Если все же нужно работать с С, то есть два варианта пишем код в редакторе (Vi / Vim. Nano), а потом используем консольные инструменты. Либо же используем разные расширения для сборки и переноса кода на Pico. Оба подхода нормально работают, но это не очень удобно. Правда, вскоре появится третий вариант обновленный IDE Arduino с поддержкой чипа RP2040.
Победитель: Raspberry Pi Pico
Простота и удобство работы с платами
Как уже говорилось выше, другие модели Raspberry Pi это полноценные ПК. Они работают под управлением полноценной ОС. Pico микроконтроллер без ОС.
Соответственно, вне зависимости от выбранного языка, нужно прошивать Pico образом этого языка. Это дает возможность потом работать с платой, загружая код прямо в нее. Формать образов UF2 от Microsoft. Для того, чтобы прошить образ, нужно нажать на BOOTSEL после подключения miscro USB кабеля, затем загрузить UF2 файл на диск RPI-R2 и через несколько скунд можно работать. Т.е. можно открывать тот же Thonny и начинать писать код.
С языком C/C++ все несколько сложнее. Здесь нужно использовать уже консоль, текстовый редактор, загружать дополнительные приложения и следить за зависимостями. Если все хорошо, то получается проект, который загружается вручную в виде UF2 файла в Pico.
Немного автоматизировать эту задачу можно при помощи Microsofts Visual Studio Code, который дает возможность написать код проекта и создать нужный файл в несколько кликов. Это не самый удобный процесс для новичков, но все решаемо. Кстати, команда Arduino недавно заявила о том, что вскоре можно будет работать с RP2040 посредством Arduino IDE.
Что касается непосредственной работы с платами, то нужно упомянуть, что Raspberry Pi Pico поступает нераспаянной, т.е. без пинов. Их можно припаять самостоятельно, для чего, конечно, нужен паяльник. Arduino продаются уже с пинами, за исключением таких плат, как Arduino Nano Every и Nano 33 IoT. А значит, можно сразу приступать к работе.
Но это мелочи, в итоге проще работать все же с Pico, так что плата побеждает и здесь.
Энергопотребление
Raspberry Pi Pico эффективная плата для встраиваемых проектов. По сравнению с типичным Raspberry Pi, Pico потребляет гораздо меньше. Просто потому, что это микроконтроллер.
В нашем обзорном тесте мы запитали Raspberry Pi Pico с 12 светодиодами Neopixel на полной яркости от источника питания 5 В. Потребляемый ток 140 мА, 0,7 Вт! Это отлично, поскольку Raspberry Pi 4, работающий в режиме ожидания показывает результат в 4-5 Вт. Итак, по сравнению с Raspberry Pi, Pico потребляет энергию, но как он сравнивается с Arduino Uno, выполняющим тот же тест?
При 5 В 90 мА, 0,45 Вт! Таким образом, Arduino Uno потребляет меньше, но этого и следовало ожидать, учитывая конфигурацию микроконтроллера. Если повторить тест с другой платой, скажем, Portenta H7, то мы увидим гораздо более высокое энергопотребление, поскольку процессор Arm, используемый на Portenta, более мощный. Он даже мощнее, чем RP2040.
Победитель: Arduino
В сухом остатке
В целом, обзор достаточно субъективный. В итоге получается, что победитель Pico, с его ценой в $4, широким спектром возможностей, документацией и простотой в работе. Это лучшая плата для проектов с микроконтроллерами, поскольку за минимум денег мы получаем максмум возможностей. При этом все работает так, как заявлено, в отличие от многих других плат.
С некоторыми из них приходится изрядно повозиться, чтобы заставить работать. Плюс ко всему, MicroPython лучший вариант для работы, с его помощью плату можно запустить очень быстро. После того, как разработчики Arduino IDE добавят поддержку Pico, без проблем можно будет работать и с С/С++. И тогда поклонники Arduino, которые привыкли к своему микроконтроллеру и принципам работы с ним, смогут опробовать и Pico.
| Round | Raspberry Pi Pico | Arduino |
|---|---|---|
| Функциональность и GPIO | ||
| SoC | ||
| Программирование | ||
| Простота работы с платами | ||
| Энергопотребление | ||
| В сухом остатке | 4 | 1 |
